HANDBOEK GEOMORFOLOGISCH BEEKHERSTEL

(1)

LEIDRAAD VOOR EEN STAPSGEWIJZE EN INTEGRALE ONTWERPAANPAK

HANDBOEK

GEOMORFOLOGISCH BEEKHERSTEL

Herziene uitgave

2020 36

(2)

(3)

LEIDRAAD VOOR EEN STAPSGEWIJZE EN INTEGRALE ONTWERPAANPAK

HANDBOEK

GEOMORFOLOGISCH BEEKHERSTEL

Herziene uitgave

FEUILLETON

(4)

WOORD VOORAF

(5)

Vijf jaren zijn verstreken sinds de publicatie van de eerste editie van dit handboek.

Jaren waarin de aandacht voor de geomorfologische principes achter beekherstel sterk toenam en het handboek zijn weg vond naar de tekentafels en bureaus waarop het ontwerp van beekherstelprojecten plaatsvindt. Tegelijkertijd ging het onderzoek naar de geomorfologische processen in beken door: in het veld werden nieuwe sedimentmonsters verzameld en metingen gedaan, die weer leidden tot nieuwe concepten en modellen over hoe natuurlijke beken zich vormen in wis- selwerking met hun omgeving.

Op verzoek van STOWA hebben wij de belangrijkste nieuwe inzichten verwerkt in deze editie van het handboek. De opzet van het oorspronkelijke handboek is daarbij behouden gebleven, inclusief het stappenplan voor het ontwerpproces en de praktijkvoorbeelden. Het belangrijkste nieuwe element is de herziene geulpa- troonvoorspeller, waarin de oeversterkte nu een belangrijke parameter vormt. De voorspellingskracht van dit instrument is sterk toegenomen ten opzichte van de eerdere versie. Ook onderscheiden we nu enkele fundamenteel nieuwe geulpatronen waarvan de ontwikkeling sterk gestuurd wordt door de samenstelling van de oevers. Om de nieuwe inzichten goed in te bedden in het handboek hebben we uiteindelijk op veel plaatsen de tekst geactualiseerd.

De verwerkte nieuwe inzichten komen voort uit het promotieonderzoek van Jasper Candel aan de universiteit van Wageningen, dat mede is gefinancierd door STOWA. Hij is om die reden medeauteur van deze editie en heeft, in nauw overleg met de andere auteurs, de herziening ter hand genomen.

Wij zijn ervan overtuigd dat deze nieuwe editie zal leiden tot vele nog beter ‘ge- vormde’ beekherstelprojecten.

BART MAKASKE, GILBERT MAAS EN JASPER CANDEL Wageningen, december 2020

(6)

STOWA IN HET KORT

STOWA is het kenniscentrum van de regionale waterbeheerders (veelal de wa- terschappen) in Nederland. STOWA ontwikkelt, vergaart, verspreidt en imple- menteert toegepaste kennis die de waterbeheerders nodig hebben om de opga- ven waar zij in hun werk voor staan, goed uit te voeren. Deze kennis kan liggen op toegepast technisch, natuurwetenschappelijk, bestuurlijk-juridisch of soci- aalwetenschappelijk gebied.

STOWA werkt in hoge mate vraaggestuurd. We inventariseren nauwgezet welke kennisvragen waterschappen hebben en zetten die vragen uit bij de juiste kennisleveranciers. Het initiatief daarvoor ligt veelal bij de kennisvragende waterbeheerders, maar soms ook bij kennisinstellingen en het bedrijfsleven. Dit tweerichtings- verkeer stimuleert vernieuwing en innovatie.

Vraaggestuurd werken betekent ook dat we zelf voortdurend op zoek zijn naar de ‘kennisvragen van morgen’ - de vragen die we graag op de agenda zetten nog voordat iemand ze gesteld heeft - om optimaal voorbereid te zijn op de toekomst.

STOWA ontzorgt de waterbeheerders. Wij nemen de aanbesteding en begeleiding van de gezamenlijke kennisprojecten op ons. Wij zorgen ervoor dat waterbeheerders verbonden blijven met deze projecten en er ook ‘eigenaar’ van zijn. Dit om te waarborgen dat de juiste kennisvragen worden beantwoord. De projecten worden begeleid door commissies waar regionale waterbeheerders zelf deel van uitmaken.

De grote onderzoekslijnen worden per werkveld uitgezet en verantwoord door speciale programmacommissies. Ook hierin hebben de regionale waterbeheerders zitting.

STOWA verbindt niet alleen kennisvragers en kennisleveranciers, maar ook de regionale waterbeheerders onderling. Door de samenwerking van de waterbeheerders binnen STOWA zijn zij samen verantwoordelijk voor de programmering, zetten zij gezamenlijk de koers uit, worden meerdere waterschappen bij één en het zelfde onderzoek betrokken en komen de resultaten sneller ten goede van alle waterschappen.

(7)

De grondbeginselen van STOWA zijn verwoord in onze missie: het samen met regionale waterbeheerders definiëren van hun kennisbehoeften op het gebied van het waterbeheer en het voor én met deze beheerders (laten) ontwikkelen, bijeenbrengen, beschikbaar maken, delen, verankeren en implementeren van de benodigde kennis.

STOWA Postbus 2180 3800 CD Amersfoort

Bezoekadres

Stationsplein 89, vierde etage 3818 LE Amersfoort

t. 033 460 32 00 e. stowa@stowa.nl i. www.stowa.nl

(8)

02 04 08 10 12

14 15 21 24 26

36 37 44 48 48 52 55 62 68 75 81 88 93 INHOUDSOPGAVE

Woord vooraf STOWA in het kort Ten geleide Samenvatting Summary

INLEIDING EN CONTEXT Aanleiding, doelstelling en opzet De procesgeomorfologische benadering Doelen in beekherstel

Beleidskaders

THEORETISCH KADER

De geomorfologie van beken en beekdalen Sturende factoren voor beekmorfologie Geulpatronen

De basisvormen

De patronen van Nederlandse beken Veranderingen in geulpatroon

Hydraulische geometrie en meandergeometrie Oeverontwikkeling

Hydraulica en sedimenttransport Beddingvormen

Vegetatieruwheid

Morfodynamiek in de overstromingsvlakte 1

1.1 1.2 1.3 1.4

2 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10

(9)

GEOMORFOLOGISCH BEEKHERSTEL IN DE PRAKTIJK Een stappenplan voor het ontwerpproces

Uitvoering en fasering van maatregelen

Naar adaptief beekbeheer via monitoring en evaluatie Praktijkvoorbeelden van geomorfologisch beekherstel Inleiding

Case Hagmolenbeek Case Overijsselse Vecht

LITERATUUR EN BIJLAGEN

Aangehaalde literatuur

Bijlage 1 Natuurbeheertypen voor beken en beekdalen uit de Index Natuur en Landschap

Bijlage 2 Landschappelijke beektypen

Colofon 3

3.1 3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3

4

104 105 117 120 127 127 127 139

158 159 165 179

194

(10)

TEN GELEIDE

(11)

Kennis uit wetenschappelijk onderzoek is praktisch vertaald en opgenomen in deze nieuwe versie van het Handboek geomorfologisch beekherstel. Hierdoor kan beekherstel nog beter worden aangepakt.

Beken vormen de aderen van ons landschap. Ze huisvesten waardevolle ecosystemen, ze vormen transportbanen voor vitale stoffen en organismen en ze regule- ren de afvoer van water naar benedenstroomse gebieden. In de vorige eeuw is op veel plaatsen gewerkt aan het ‘normaliseren’ (veelal rechttrekken en bedijken) van beken. Dit vergrootte de afvoercapaciteit en verkleinde de kans op wateroverlast.

Inmiddels kennen we hiervan ook de nadelen. De veelal diep ingesnede beken drai- neren het omliggende land en voeren het water te snel af. Hierdoor veranderen landschappelijke en ecologische waarden in het beekdal. Meanders zijn kortgeslo- ten, overstromingsvlakten zijn verdwenen en typische flora en fauna zijn aangetast.

De laatste jaren worden veel beekherstelprojecten uitgevoerd en staan er diverse nog op de agenda. Hierbij wordt veelal gewerkt aan meerdere doelen:

• herstel van de leefomgeving om de terugkeer van organismen mogelijk te maken;

• invulling geven aan Waterbeheer 21e eeuw: vasthouden en bergen van water en het verzachten van de gevolgen van klimaatveranderingen;

• het herstel van cultuurhistorische waarden.

Om de verschillende aspecten van beekherstel te belichten, geeft STOWA een beek- feuilleton uit. Voor u ligt een geactualiseerd deel 1: Handboek geomorfologisch beekherstel. Aanleiding voor het handboek in 2014 was dat in veel beekherstelprojecten de beekbedding een nieuwe vorm krijgt. Het handboek bevat een praktisch stappenplan voor het ontwerpproces, maar ook een theoretisch kader. Ook worden praktijkvoorbeelden gegeven.

Het handboek is breed en veelvuldig toegepast, zo krijgen we terug uit het veld.

Daarmee voorziet het handboek in een behoefte. Echter kennisontwikkeling staat niet stil. Onder andere promotieonderzoek uit het NWO-programma RiverCare op het gebied van ontstaan en vorming van beken is praktisch vertaald in deze nieuwe editie. Ik ga er vanuit dat het nieuwe handboek bijdraagt aan een - nog be- tere - aanpak van beekherstel, zodat wij en toekomstige generaties kunnen blijven genieten van deze aderen in ons landschap!

(12)

SAMENVATTING

In Nederland zijn momenteel vele beekherstelprojecten in uitvoering of gepland.

In deze projecten wordt de vorm van beken veranderd om de veelal rechtgetrokken waterlopen een natuurlijker karakter te geven. Dit handboek heeft als doel om betrokkenen bij beekherstelprojecten te ondersteunen door het geven van: (1) een leidraad voor het ontwerp van een nieuwe beekbedding, (2) informatie over de te verwachten morfodynamische processen na herstel en (3) richtlijnen voor beheer en monitoring van de herstelde beek.

In dit handboek wordt gebruik gemaakt van kennis uit de geomorfologie, de wetenschap die zich bezighoudt met het beschrijven en verklaren van de vormen aan het aardoppervlak, waaronder beken en rivieren. Voor de vorming van beken en rivieren onder natuurlijke condities zijn wetmatigheden afgeleid die bruikbaar zijn in beekherstel. Het toepassen van geomorfologische principes in beekherstel wordt geomorfologisch beekherstel genoemd en behelst het opnieuw vormgeven van de bedding van een beek, zodanig dat de dimensies en het patroon van de herstelde bedding passen bij de afvoer en de natuurlijke terreingesteldheid. De filosofie achter geomorfologisch beekherstel is dat het leidt tot een duurzaam dynamisch evenwicht dat onderhouden wordt door natuurlijke geomorfologische processen die op hun beurt ecosysteemherstel kunnen aanjagen.

Dit handboek heeft drie onderdelen. Het eerste deel beschrijft de kern van de hier gekozen geomorfologische benadering en de doelen en de context van beekherstel in Nederland. In het tweede deel wordt de theoretische kennis gegeven die nodig is voor het ontwerp van een nieuwe beekbedding en voor het voorspellen van morfodynamische processen. Het derde deel biedt praktische informatie voor beekherstel met een stappenplan voor het ontwerpproces, adviezen voor de uitvoering en het beheer en praktijkvoorbeelden van geomorfologisch beekherstel.

In dit handboek wordt een stapsgewijze en integrale benadering van het ontwerpproces voorgesteld. In deze stapsgewijze aanpak zijn (tussentijdse) evaluatie en toetsing sturend voor het ontwerpproces. De stapsgewijze aanpak heeft een integraal karakter: informatie uit verschillende sectoren/disciplines wordt in verschillende stappen ingebracht en in het ontwerp verwerkt. Inschatting van toe-

(13)

komstige morfodynamische processen is hierbij een cruciaal onderdeel van het ontwerpproces, evenals het vormgeven van monitoring en beheer na herstel.

Het belangrijkste onderdeel van dit handboek is het stappenplan voor het ont- werpproces. Dit omvat de zeven essentiële stappen die nodig zijn om te komen tot een geomorfologisch verantwoord ontwerp van een nieuwe waterloop bij beekherstel. Stap 1 wordt gevormd door een ruimtelijke analyse op basis van beschikbare gegevens. Stap 2 is een voorspelling van het toekomstige geulpatroon en bijbe- horende morfodynamiek van de beek op basis van kwantitatieve gegevens over afvoer, verhang en sediment in bedding en oevers. In stap 3 wordt de voorspelling geëvalueerd, deels op basis van gegevens uit stap 1. In stap 4 worden breedte, diepte en, indien van toepassing, afmetingen van meanderbochten berekend met empirische geomorfologische relaties. In stap 5 vindt de verdere ruimtelijke uitwerking van het ontwerp plaats. In deze stap worden ruimtelijke gegevens uit andere sectoren (bijvoorbeeld ecologie, infrastructuur en cultuur-historie) betrokken in het ontwerp. In stap 6 wordt het ruimtelijk uitgewerkte ontwerp met modellen getoetst op hydraulische en hydrologische effecten. Op basis van de toetsingsresultaten kan het ontwerp bijgesteld worden of kunnen voorzieningen gepland worden om ongewenste omstandigheden op te vangen. In stap 7 worden de plannen voor monitoring en beheer van de ontworpen beekloop uitgewerkt. Deze plannen sluiten aan bij de geomorfologische karakteristieken van de herstelde beek en maken integraal onderdeel uit van het ontwerp.

(14)

SUMMARY

GEOMORPHOLOGICAL STREAM RESTORATION HANDBOOK

GUIDELINES FOR A STEPWISE AND INTEGRAL DESIGN PROCEDURE

In the Netherlands many stream restoration projects are currently being carried out or planned for the near future. In these projects the cross-sectional shape and planview configuration of stream channels is changed in order to create a more natural water system. This handbook aims to support those who are involved in stream restoration projects by providing: (1) guidelines for channel design, (2) information about morphodynamic processes that may be expected after restoration, and (3) guidelines for maintenance and monitoring of the stream after restoration.

In this handbook geomorphological knowledge is used. Geomorphology is the scientific discipline devoted to the description and explanation of earth surface landforms, including streams and rivers. For the formation of streams and rivers under natural conditions universal rules have been deduced that are useful in stream restoration. The application of geomorphological principles in stream res- toration is called geomorphological stream restoration and comprises reshaping the bed of a stream in such a way that its dimensions and planview pattern fit with the discharge and natural terrain conditions. The philosophy behind this approach in stream restoration is that it will lead to a sustainable dynamic equilibrium that is maintained by natural geomorphological processes that on their turn ener- gize the recovery of stream ecosystems.

This handbook consists of three parts. In the first part the basics of the geomorphological approach and the aims and context of stream restoration in the Nether- lands are described. The second part provides the theoretical knowledge needed to design a new stream bed and to predict morphodynamic processes. The third part provides practical information for stream restoration with a stepwise design scheme, advices for project execution and stream maintenance, and examples of geomorphological stream restoration in practice.

In this handbook a stepwise and integral approach of the design process is pro- posed. In this stepwise approach (meantime) evaluation and testing are giving di-

(15)

rection to the design process. The stepwise procedure is integral by nature: information from different fields/disciplines feeds different design steps. Assessment of future morphodynamic processes is a crucial element of the design process, as well as the planning of stream monitoring and maintenance activities after restoration.

The most important part of this handbook is the step-by-step scheme for the design process. The scheme comprises seven essential steps leading to a geomorpho- logically sound channel design in a stream restoration project. Step 1 includes a spatial analysis of available sources. Step 2 is a prediction of the future stream channel pattern and its morphodynamics based on quantitative data on discharge, slope, and bed and bank sediments. In step 3 the prediction is evaluated, partly using data from step 1. In step 4, width and depth and, when applicable, mean- der dimensions are calculated using empirical geomorphological equations. In step 5 the channel design is further elaborated spatially. In this step the design is harmonized with spatial data from other fields (e.g., ecology, infrastructure, cultural history). In step 6 the spatially elaborated design is tested with models on hydraulic and hydrological impacts. Based on the test results the design is adapted or measures are planned to mitigate/eliminate undesired effects. In step 7 plans for monitoring and maintenance of the restored stream are elaborated.

These plans fit with the specific geomorphological characterics of the stream and are an integral part of the design.

(16)

INLEIDING EN CONTEXT

H1

(17)

AANLEIDING, DOELSTELLING EN OPZET

Beken zijn de aderen van het landschap. Ze huisvesten waardevolle ecosystemen, vormen transportbanen van vitale stoffen en levende soorten, en regu- leren de afvoer van water naar benedenstroomse gebieden. Vanwege deze belangrijke functies is er veel aandacht voor beekherstel, waarbij wordt getracht het natuurlijk functioneren van beken, die in het algemeen door menselijke ingrepen in het verleden achteruit is gegaan, te verbeteren. Beekherstel ge- beurt op grote schaal. Bij het verschijnen van deze herziene druk zijn van de 2456 km uit het Nationaal Waterplan 2010-2015 al vele honderden kilometers beeklengte opnieuw ingericht. Desondanks is beekherstel nog steeds een actueel onderwerp. In de Stroomgebiedsbeheerplannen 2016-2021 wordt voor de planperiode 2022-2027 gerekend met een beekherstelopgave van 1267 km.

In beekherstelprojecten wordt vaak de vorm van beken veranderd, teneinde de in het verleden veelal rechtgetrokken waterlopen een natuurlijker karakter te geven.

Dergelijke aanpassingen aan een beek maken vaak deel uit van een project waarin een verbetering van de ecologische toestand van de beek nagestreefd wordt. Op Europees, nationaal en regionaal niveau zijn er beleidsopgaven om de ecologische toestand van watersystemen te verbeteren. Daarnaast zijn veranderingen in waterbeheer een motivatie achter beekherstelprojecten. In het licht van klimaatverandering en de daarmee mogelijk gepaard gaande grotere neerslaghoeveelheden, is er de behoefte ontstaan om water veilig te kunnen bergen en tijdelijk vast te kunnen houden in kleine watersystemen. Beekherstelprojecten kunnen bijdragen aan het vasthouden en bergen van water dicht bij de bron. Dit kan tevens helpen de gevolgen van langdurige droogtes te verzachten, die als gevolg van klimaatverandering vaker voor kunnen komen.

Beekherstel kent dus meerdere doelen en krijgt vorm door diverse maatregelen.

Eén van de maatregelen die in veel beekherstelprojecten voorkomt is het opnieuw vormgeven van de bedding van de beek, waarbij deze doorgaans ondieper wordt en een grotere lengte (en dus een meer slingerend verloop) krijgt. Bij het creëren van een meer slingerende loop wordt vaak van hermeandering gesproken. Deze term verwijst naar het terugbrengen van het patroon dat veel beken op historische kaarten kenmerkt. Wetenschappelijk gezien is de term ‘hermeandering’ ongeluk- kig, omdat het meanderen van waterlopen verplaatsing van bochten door afkal- 1.1

(18)

In de praktijk van beekherstel in Nederland bestaan er nog veel vragen over het ontwerp en de vormgeving van beekbeddingen. Deze vragen zijn in twee catego- rieën te verdelen. De eerste categorie omvat vragen over wat het ‘juiste’ ontwerp is en hoe tot dit ontwerp gekomen moet worden. Het gaat hierbij om vragen zoals de onderstaande.

• In hoeverre moet de herstelde beek aansluiten bij de historische situatie?

• Hoeveel ruimte is nodig voor de herstelde loop?

• Welke breedte en diepte moet de herstelde bedding hebben?

• In hoeverre kan de herstelde loop piekafvoeren aan?

De tweede categorie omvat vragen over de ontwikkeling en verwachte dynamiek van de herstelde beek. Voorbeelden van dit soort vragen volgen hieronder.

• Welke morfodynamiek zal de herstelde beek vertonen?

• Hoe moet de herstelde beek beheerd worden?

• Welke monitoring van morfodynamiek moet na beekherstel plaatsvinden?

In dit handboek zullen de belangrijkste vragen uit beide categorieën beantwoord worden. Het uitgangspunt hierbij is dat beekherstel volgens geomorfologische principes plaatsvindt. De geomorfologie is de wetenschap die zich bezighoudt met het beschrijven en verklaren van de vormen aan het aardoppervlak. Een deel van dit vakgebied richt zich op de vormen die onder invloed van stromend water tot stand komen, zoals beken en rivieren. Voor de vorming van beken en rivieren onder natuurlijke condities zijn wetmatigheden afgeleid die bruikbaar zijn in beekherstel.

Het toepassen van geomorfologische principes in beekherstel wordt geomorfologisch beekherstel genoemd, en behelst het opnieuw vormgeven van de bedding van een beek, zodanig dat de dimensies en het patroon van de herstelde bedding passen bij de afvoer en de natuurlijke terreingesteldheid. We spreken hierbij gemakshalve van herstel, maar dit hoeft niet altijd een terugkeer naar een historisch bekend beeld van de beek te betekenen. Herstel heeft in deze context vooral betrekking op het beperken van de menselijke invloed op de vorm van de beek.

In de hydrologische wereld is momenteel de term hydromorfologie in zwang, wanneer het gaat om het beschrijven van waterlopen, zoals beken. Deze term wordt gebruikt om de fysische karakteristieken van een waterlichaam te beschrijven, zoals

(19)

zijn vorm, de aard van zijn grenzen en zijn (longitudinale) continuïteit. Onduide- lijk is of de hydromorfologie ook de evolutie van die karakteristieken en de bijbehorende processen beschrijft, aspecten die, net als de morfologie van waterlopen, van oudsher behoren tot het domein van de geomorfologie. In dit handboek zal de term hydromorfologie verder niet gebruikt worden (behalve in paragraaf 1.4 waar de Kaderrichtlijn Water beschreven wordt). De kern van de gekozen geomorfologische benadering wordt uiteengezet in de volgende paragraaf.

Dit handboek heeft het doel om ontwerpregels te geven voor geomorfologisch beekherstel, een beeld van de te verwachten morfodynamische processen na herstel, en richtlijnen voor beheer en monitoring.

In dit handboek wordt een stapsgewijze en integrale benadering van het ontwerpproces voorgesteld. In deze stapsgewijze aanpak zijn (tussentijdse) evaluatie en toetsing kernbegrippen die het ontwerpproces sturen. De stapsgewijze structuur biedt de mogelijkheid om nieuwe inzichten en gegevens, die tijdens het ontwerpproces ontstaan of beschikbaar komen, op een systematische wijze te verwerken. De stapsgewijze aanpak heeft een integraal karakter: informatie uit verschillende sectoren/disciplines wordt in verschillende stappen ingebracht en in het ontwerp verwerkt. Het is belangrijk zich er rekenschap van te geven dat het ontwerp geen eindsituatie oplevert, maar een dynamisch systeem, en dat daarom een inschatting van toekomstige morfodynamische processen een integraal onderdeel van het ontwerpproces moet zijn. De dynamiek van een beek wordt in beeld gebracht door systematische monitoring en wordt beïnvloed door beheer. Monitoring levert belangrijke gegevens op om het beheer te kunnen sturen. Beide zijn daarom mede bepalend voor het uiteindelijke succes van geomorfologisch beekherstel.

De kern van dit handboek wordt gevormd door het stappenplan voor het ontwerp- proces (Fig. 1.1), dat in paragraaf 3.1 uitvoerig wordt beschreven. Het stappenplan omvat de zeven essentiële stappen die nodig zijn om te komen tot een geomorfologisch verantwoord ontwerp van een nieuwe waterloop bij beekherstel. Bij het doorlopen van de zeven stappen worden gaandeweg de bovenstaande ontwerpvra-

(20)

STAPPENPLAN VOOR HET ONTWERPPROCES VAN GEOMORFOLOGISCH BEEKHERSTEL

STAP 4 - ONTWERP VAN MORFOMETRIE

Theorie

• Paragraaf 2.5 Benodigde gegevens

• Afvoergegevens

• Sedimentgegevens beddingsmateriaal (mediane korrelgrootte, sortering)

STAP 5 - RUIMTELIJKE INPASSING

Theorie

• Paragraaf 2.1

• Paragraaf 2.6

• Bijlage 2

Benodigde gegevens

• Gegevens stappen 1 t/m 4

• Actueel kaartmateriaal

• Ruimtelijke plannen andere sectoren

• Ruimtelijk gegevens over

landschappelijke waarden (aardkundig, ecologisch, cultuurhistorisch)

STAP 6 - HYDRAULISCHE EN HYDROLOGISCHE TOETSING

Theorie

• Paragraaf 2.7

• Paragraaf 2.8

• Paragraaf 2.9

• Afvoergegevens

• Sedimentgegevens beddingsmateriaal

• Morfometrisch ontwerp

• Hydraulische en hydrologische modellen

• Evt. een sedimenttransportmodel

STAP 7 - PLANNEN VAN MONITORING EN BEHEER

Theorie

• Paragraaf 2.9

• Paragraaf 2.10

• Paragraaf 3.2

• Paragraaf 3.3

• Ruimtelijk uitgewerkt plan (resultaat stap 5)

STAP 1 - RUIMTELIJKE ANALYSE

Theorie

• Paragraaf 2.1

• Bijlage 2

• Historische topografische kaarten

• Geomofologische kaart van Nederland

• Bodemkaart van Nederland

• Dalverhang (AHN)

• Geologische kaart van Nederland

STAP 2 - PATROONVOORSPELLING

Theorie

• Paragraaf 2.2

• Paragraaf 2.3

• Paragraaf 2.4

• Afvoergegevens

• Mediane korrelgrootte beddingmateriaal

• Gemiddelde silt-plus-kleifractie oever

STAP 3 - EVALUATIE VAN HET VOORSPELDE GEULPATROON

Theorie

• Paragraaf 2.1

• Paragraaf 2.2

• Paragraaf 2.3

• Bijlage 2

• Gegevens en analyse van stap 1

Informatiestroom in cyclisch ontwerpproces

Fig 1.1

(21)

Theorie

• Afvoergegevens

Theorie

• Paragraaf 2.1

• Paragraaf 2.6

• Bijlage 2

Theorie

• Paragraaf 2.7

• Paragraaf 2.8

• Paragraaf 2.9

• Afvoergegevens

Theorie

• Paragraaf 2.9

• Paragraaf 2.10

• Paragraaf 3.2

• Paragraaf 3.3

Theorie

• Paragraaf 2.1

• Bijlage 2

Theorie

• Paragraaf 2.2

• Paragraaf 2.3

• Paragraaf 2.4

• Afvoergegevens

Theorie

• Paragraaf 2.1

• Paragraaf 2.2

• Paragraaf 2.3

• Bijlage 2

Theorie

• Afvoergegevens

Theorie

• Paragraaf 2.1

• Paragraaf 2.6

• Bijlage 2

Theorie

• Paragraaf 2.7

• Paragraaf 2.8

• Paragraaf 2.9

• Afvoergegevens

Theorie

• Paragraaf 2.9

• Paragraaf 2.10

• Paragraaf 3.2

• Paragraaf 3.3

Theorie

• Paragraaf 2.1

• Bijlage 2

Theorie

• Paragraaf 2.2

• Paragraaf 2.3

• Paragraaf 2.4

• Afvoergegevens

Theorie

• Paragraaf 2.1

• Paragraaf 2.2

• Paragraaf 2.3

• Bijlage 2

(22)

beschikbare gegevens. Stap 2 is een voorspelling van het toekomstige geulpatroon van de beek op basis van kwantitatieve gegevens over afvoer, verhang en sediment.

Deze voorspelling betreft ook de bij het patroon behorende morfodynamiek. In stap 3 wordt de voorspelling geëvalueerd, deels op basis van gegevens uit stap 1.

In stap 4 worden breedte, diepte en, indien van toepassing, afmetingen van meanderbochten berekend met empirische geomorfologische relaties. De verdere ruimtelijke uitwerking van het ontwerp, met als leidraad het voorspelde patroon en de berekende afmetingen, vindt plaats in stap 5. In deze stap worden ruimtelijke gegevens uit andere sectoren (bijvoorbeeld ecologie, infrastructuur en cultuur- historie) betrokken in het ontwerp. Wanneer een volledig ruimtelijk uitgewerkt ontwerp beschikbaar is, kan dit met modellen getoetst worden op hydraulische en hydrologische effecten. Aan de hand van de toetsingsresultaten kan het ontwerp eventueel bijgesteld worden of kunnen voorzieningen ingepland worden om ongewenste omstandigheden op te vangen. De gegevens van stap 6 vormen dan invoer waarmee stap 4 en/of stap 5 opnieuw doorlopen worden. Hierdoor onstaat een cyclisch ontwerpproces. In stap 7, ten slotte, worden de plannen voor monitoring en beheer van de ontworpen beekloop uitgewerkt. Deze plannen sluiten aan bij de geomorfologische karakteristieken van de herstelde beek en maken integraal onderdeel uit van het ontwerp.

Dit handboek valt in drie delen uiteen. Dit eerste deel beschrijft, na deze inleiding, de kern van de hier gekozen geomorfologische benadering (paragraaf 1.2) en de doelen en de context van beekherstel in Nederland (paragrafen 1.3 en 1.4). In het tweede deel wordt de benodigde theoretische kennis voor het uitvoeren van het stappenplan gegeven. De volgorde waarin de kennis gepresenteerd wordt komt ruwweg overeen met volgorde waarin zij nodig is in het stappenplan. De relevante paragrafen voor bepaalde stappen zijn in Figuur 1.1 aangegeven. Het derde deel biedt praktische informatie voor beekherstel met een uitgebreide beschrijving van het stappenplan, een leidraad voor de uitvoering en het beheer en praktijkvoorbeelden van geomorfologisch beekherstel.

Dit handboek is gericht op verschillende doelgroepen, die elk vanuit hun specifieke ecologische of hydrologische achtergrond door beleidskaders (zie paragraaf 1.4) en/of -doelen (zie paragraaf 1.3) gemotiveerd worden om te werken aan, of kennis te nemen van, geomorfologisch beekherstel. Ten eerste zijn dat de planvormers en ontwerpers van beekherstelprojecten. Zij vinden in dit handboek handvatten om

(23)

robuuste ontwerpen te maken en maatregelen te treffen om beken in een nieuw natuurlijk evenwicht te brengen. Dit kunnen ‘waterschappers’ zijn die vanuit de Kaderrichtlijn Water (KRW) werken aan het verbeteren van de ecologische toestand van waterlopen of die zorgen voor de implementatie van WB21-maatregelen voor een veerkrachtiger watersysteem, maar ook medewerkers van andere overheden en gebiedsontwikkelaars van particuliere bureaus die krachtens Natura 2000, EHS of KRW te maken hebben met instandhoudingsdoelstellingen voor beekflora en -fauna. De tweede doelgroep van dit handboek zijn de beheerders van beken. Er wordt wel eens gezegd dat 80% van het succes van beekherstel zit in de wijze waarop na het uitvoeren van de maatregelen de beek wordt beheerd. Dit handboek geeft beheerders inzicht in de uitgangspunten van het ontwerp en welke processen er na afronding van de inrichting kunnen plaatsvinden, voordat (en nadat) de beek het natuurlijke evenwicht heeft bereikt. De derde doelgroep van dit handboek wordt gevormd door aankomende ecologen, hydrologen en groene ontwerpers die in het kader van hun opleiding zich willen verdiepen in geomorfologisch beekherstel.

DE PROCESGEOMORFOLOGISCHE BENADERING

Door de eeuwen heen zijn beken onderdeel geweest van een dynamisch landschap.

Talloze interacties tussen beek en omgeving hebben de huidige beken vorm gegeven. Er zijn ruwweg vijf factoren te onderscheiden die bepalend zijn (geweest) voor de huidige geomorfologie van beken. Deze factoren bepalen de landschappelijke context van de beek.

De hydrologie

Van groot belang voor de vorm van een beek is de hoeveelheid water die de beek af moet voeren en hoe die hoeveelheid varieert in de tijd. Deze variabele wordt in hoge mate bepaald door de eigenschappen van het stroomgebied en de menselijke activiteiten die daarin plaatsvinden. Over langere periodes bezien is de hydrologie niet constant, maar vertoont zij fluctuaties door veranderingen in landgebruik en klimaat.

De ondergrond

De beekloop ontstaat door interactie van stromend water met de ondergrond, waarbij de aard van de ondergrond bepalend is voor de intensiteit en richting van de vormende processen. De ondergrond kan bestaan uit grind, zand, klei, leem 1.2

1

2

(24)

werking van stromend water. De ondergrond van een beekloop is gevormd in een lange geologische geschiedenis en ruimtelijk variabel.

Het reliëf

De intensiteit van de geomorfologische processen wordt ook bepaald door het reli- ef. Het verhang van de beekloop bepaalt immers de stroomsnelheid van het water.

Ook speelt mee of de beek in een smal dal ligt of in een uitgestrekte vlakte en of de beek geflankeerd wordt door oeverwallen.

De vegetatie

De begroeiing in en langs de beek beïnvloedt de geomorfologische processen door de weerstand die zij biedt aan de stroming en de uitschurende krachten van de beek. Begroeiing in en langs de beek kan er ook voor zorgen dat sedimenten worden ingevangen.

De mens

Indirect via de bovengenoemde factoren en door directe ingrepen in de beek beïn- vloedt de mens de vorm van en de processen in de beek. In de loop der eeuwen is de invloed van de factor ‘mens’ dominant geworden.

3

4

5

(25)

De procesgeomorfologie probeert de relaties tussen bovengenoemde sleutelfactoren en de vorm van de beek in te schatten en te kwantificeren om de vorm van beken te kunnen verklaren en voorspellen. Deze verklaring of voorspelling betreft de vorm van de beek in een evenwichtssituatie waarin sleutelfactoren constant blijven. Wanneer sleutelfactoren veranderen zal de vorm van de beek veranderen in de richting van een nieuw evenwicht. Het kan lang duren voordat dit nieuwe morfologische evenwicht bereikt is. Wanneer het natuurlijke evenwicht van een beek door menselijke ingrepen is verstoord, wordt vaak door intensief beheer ge- probeerd te voorkomen dat zich een nieuw (ongewenst) evenwicht instelt, bijvoorbeeld door het plaatsen en periodiek legen van zandvangen.

De tijdspanne die nodig is om een evenwicht te bereiken na verandering van sleutelfactoren (bijvoorbeeld door uitvoering van een beekherstelproject) wordt de morfologische aanpassingstijd genoemd. Het kan voorkomen dat een evenwicht niet bereikt wordt omdat nieuwe veranderingen in de sleutelfactoren plaatsvinden voordat zich een nieuw evenwicht ingesteld heeft. Binnen de morfologische aanpassingstijd is vaak sprake van versterkte morfodynamiek. In beekherstelprojecten treedt bijvoorbeeld net na graafwerkzaamheden veel morfodynamiek op in de periode dat de vegetatie zich nog niet volledig hersteld heeft. Wanneer een nieuw morfologisch evenwicht bereikt is, wil dat niet zeggen dat er geen erosie- of sedimentatieprocessen meer optreden, maar wel dat beekvormen in aard en afmetingen min of meer constant blijven. Omdat deze vormen nog wel kunnen migreren spreken we van een dynamisch evenwicht.

De procesgeomorfologische benadering in beekherstel gaat ervan uit dat herstel van na- tuurlijke geomorfologische processen een essentiële stap is voor herstel van aquatische en terrestrische beekgebonden ecosystemen. In deze benadering worden natuurlijke geomorfologische processen beschouwd als een motor voor ecologisch herstel en als randvoorwaarde in duurzaam waterbeheer. In de procesgeomorfologische benadering spelen relaties tussen de beek en de natuurlijke overstromingsvlakte en belangrijke rol, omdat er in de natuurlijke situatie uitwisseling van water en sediment is tussen beek en overstromingsvlakte. De morfodynamiek in de geul is daarom niet los te zien van de morfodynamiek in de terrestrische oeverzone en de overige (voormalige) beekoverstromingsvlakte. De vorming van oeverwallen door zandafzet- ting langs een herstelde beek, is het gevolg van processen in de beek en heeft invloed

(26)

Dit handboek zal zich in hoofdzaak beperken tot de procesgeomorfologische benadering van beekherstel. Andere benaderingen en aangrenzende kennisvelden zullen slechts kort worden besproken.

DOELEN IN BEEKHERSTEL

Beekherstel in dit handboek is erop gericht met maatregelen de beek en het beekdal terug te brengen in een nieuw dynamisch evenwicht, aangepast aan de actuele toestand en het functioneren van het landschap en zodanig dat de beek zichzelf duurzaam in stand kan houden. In een Amerikaans handboek voor beekherstel wordt dit als volgt verwoord: “Restoration, as defined in this document, includes a broad range of actions and measures designed to enable stream corridors to recover dynamic equi- librium and function at a selfsustaining level” (FISRWG, 1998). In de huidige Nederland- se context betekent beekherstel vaak het aanleggen van een bochtiger beekloop.

De meeste beekherstelprojecten in Nederland hebben een integrale doelstelling.

Naast het verbeteren van de ecologische conditie van het beek- en beekdalecosysteem leveren de beekherstelmaatregelen meestal ook een bijdrage aan de verbetering van de hydrologische toestand van het watersysteem. Nieuwe mogelijkheden voor recreatie en toerisme vormen vaak de derde pijler van deze integrale benadering.

Ecologische doelen worden bij aanvang van het planproces voor beekherstel meestal vrij globaal omschreven, bijvoorbeeld als ‘een zo natuurlijk mogelijk beekdal waarin beekprocessen de ruimte krijgen’, of als ‘een meer natuurlijk systeem, waarin door natuurlijke processen weer mogelijkheden voor een hogere natuur- kwaliteit ontstaan’. Deze globale doelstellingen worden in het vervolg van het planproces vertaald naar meer concrete te verbeteren ecologische condities van het beeksysteem, zoals:

• verbetering van de stromingscondities in de beek;

• meer natuurlijke processen in de beek;

• aanwezigheid van dood hout in de beek;

• verhoging van de grondwaterstand in het beekdal;

• toename van de overstromingsfrequentie van het beekdal.

De meest vergaande formulering van ecologische doelen voor beekherstel is het definiëren van te bereiken natuurdoeltypen die voortvloeien uit het NN-, Natura 2000- en/of KRW-opgaven. In paragraaf 1.4 zal hier nader op worden ingegaan.

1.3

(27)

De hydrologische doelstelling voor beekherstel wordt vaak omschreven als ‘herstel van de veerkracht van het watersysteem’. Beekherstel wordt gezien als een adaptieve maatregel waardoor een beek zich blijvend kan aanpassen aan veranderende klimatologi- sche omstandigheden. Meer neerslag in korte heftige buien en langere perioden van droogte vragen om ingrepen in het bestaande oppervlaktewatersysteem, zodat piekafvoeren kunnen worden geborgen en perioden met weinig afvoer kunnen worden over- brugd. Concreter geformuleerd, hangen de waterdoelen voor beekherstel altijd samen met het creëren van meer retentie (bergingscapaciteit) en het vasthouden van water in de bodem en op het maaiveld of in waterlopen, waardoor de afvoer wordt vertraagd.

Beekherstel draagt vrijwel altijd bij aan een verhoging van de natuurlijkheid en bele- vingswaarde van het landschap. Recreanten weten dit de waarderen. Voor veel beekherstelprojecten is dit geen expliciete doelstelling, maar wordt dit gezien als een positief neveneffect. Er zijn voorbeelden in Nederland die laten zien dat als direct gevolg van grootschalige beekherstelprojecten de regionale economie werd gesti- muleerd en kwijnende horecagelegenheden nieuw leven werd ingeblazen. Een suc- cesfactor is dat de projectgebieden open worden gesteld voor extensieve recreatie.

Geomorfologisch beekherstel als maatregel grijpt in op de morfologie van een ‘ge- normaliseerde’ beek of klein riviertje en is gericht op het ecologische en hydrologische herstel van het watersysteem. Dit houdt vaak het volgende in:

• het profiel van de beek wordt verkleind en verondiept;

• de beekloop wordt verlengd en krijgt een slingerend verloop;

• een inundatievlakte wordt hersteld of gecreëerd. Deze inundatievlakte kan een natuurlijke beekoverstromingsvlakte zijn, of deel uitmaken van een tweefasen- profiel, afhankelijk van de beschikbare ruimte.

Bovenstaande maatregelen worden vaak toegepast in combinatie met het verwijderen en/of aanpassen (vispasseerbaar maken) van stuwen. De effectiviteit van beekherstel neemt toe naarmate de maatregelen over een grotere lengte van het beeksysteem wordt toegepast.

Beekherstel, in de zin van het aanleggen van een natuurlijker en bochtiger waterloop, uitgevoerd in samenhang met andere maatregelen voor een meer natuurlijke hydrologie in het stroomgebied, draagt bij aan vergroting van de veerkracht

(28)

• voldoende en gevarieerde stroomsnelheid;

• natuurlijk variërende waterdiepte;

• spontane beekprocessen, o.a. oevererosie en sedimentatie;

• variatie in beddingsubstraat (zand, grind, leem, detritus);

• variatie in beddingvormen (bijvoorbeeld flauwe en steile oevers);

• natuurlijke inundatie van de oevers en het beekdal.

De effecten van hermeandering op de hydrologie, waardoor de veerkracht van het watersysteem wordt vergroot zijn:

• demping van de afvoerpieken;

• verhoging van de basisafvoer van de beek;

• verhoging van de oppervlakte- en grondwaterstand bij lage afvoeren (tegengaan verdroging).

Natuurlijke beekprocessen zorgen voor een duurzame instandhouding van deze condities. Beekherstel wordt in de praktijk op veel verschillende manieren toegepast, afhankelijk van de uitgangssituatie. De natuurlijkheid van de beek of de mate waarin het gehele stroomgebied in de loop der tijd is veranderd spelen hierbij een rol. De maatregel hermeanderen kan variëren van het reactiveren van een afgesneden natuurlijke beekloop tot het volledig graven van een nieuwe beekloop, na demping van de oude, en alles daartussenin. In alle gevallen gaat het om maat- werk.

BELEIDSKADERS

De aanleiding voor beekherstelprojecten is doorgaans het realiseren van beleids- doelstellingen op het gebied van natuur en water. Zowel Europese als nationale beleidskaders zijn van invloed op de wijze waarop beekherstel wordt uitgevoerd.

Hieronder zal van de vier belangrijkste beleidskaders worden geschetst op welke manier zij van toepassing zijn op beekherstel in Nederland.

NN en Index Natuur en Landschap

Ten behoeve van het Nederlandse natuurbeleid zijn diverse nota’s geschreven vanuit het besef dat natuur en landschap een essentiële bijdrage leveren aan een leef- bare en duurzame samenleving. Daarin zijn natuurdoelen beschreven voor het in stand houden en ontwikkelen van natuur. Vertrekpunt voor het actuele beleid is het Natuurbeleidsplan uit 1990 (Ministerie van LNV, 1990), waarin de realisatie van 1.4

(29)

een samenhangend stelsel van waardevolle natuurterreinen, het Natuurnetwerk Nederland (NN), centraal staat. Voorheen werd dit de ecologische hoofdstructuur (EHS) genoemd. Beken en beekdalen vormen een belangrijke schakel in deze ecologische hoofdstructuur. Uitgangspunt is het behoud van biodiversiteit op een zo natuurlijk mogelijke wijze (Bal et al., 1995). Dit doel is in overeenstemming met de verplichtingen die voortvloeien uit het Biodiversiteitsverdrag (UNEP, 1992). In 2000 werd met ‘Natuur voor mensen, mensen voor natuur’ (Ministerie van LNV, 2000) het NN nader uitgewerkt. Vanaf 2014 is de uitvoering van het NN-beleid gedecentraliseerd, waarbij de verantwoordelijkheid bij de provincies is komen te liggen.

Voor de vormgeving en inrichting van het Natuurnetwerk Nederland (NN) is het systeem van natuurdoeltypen ontwikkeld (Bal et al., 2001). Uitgangspunt van deze systematiek is dat een natuurdoeltype een in het natuurbeleid nagestreefd type ecosysteem is dat een bepaalde biodiversiteit en een bepaalde mate van natuurlijkheid als kwaliteitskenmerken heeft. Doelsoorten vormen de kern van een natuurdoeltype. Het zijn soorten die in het natuurbeleid met prioriteit aandacht krijgen vanwege hun beperkte aanwezigheid en/of hun achteruitgang op nationaal en/of internationaal niveau. Sinds de inwerkingtreding van de ‘Index Natuur en Land-

(30)

schap’ (Schipper & Siebel, 2009) in 2010 is het rijksbeleid voor natuur niet meer in termen van natuurdoelen geformuleerd, maar wordt de natuurtypologie van de index gebruikt die gericht is op beheer. Binnen het onderdeel natuur van de index worden 17 natuurtypen onderscheiden, opgesplitst in 47 beheertypen. Met deze natuurbeheertypen en onderliggende natuurdoeltypen zijn de kwaliteitsdoelen in het NN vastgelegd. Een vertaaltabel van natuurdoeltypen naar de natuur(beheer) typologie van de index is opgenomen in Bijlage 1.

Voor beken zijn in de ‘Index Natuur en Landschap’ in eerste instantie drie natuurtypen relevant als na te streven natuurdoel:

• Grootschalige dynamische natuur van zand- en kalklandschappen (N01.04);

• Rivieren (N02.01);

• Beken en bronnen (N03.01).

Naast deze drie natuurtypen vormen de beekdalen ook belangrijke groeiplaat- sen voor onder andere Beekbegeleidende bossen (N14.01), Natte schraallanden (N10.01), Vochtige hooilanden (N10.02) en Droge schraallanden (N11.01).

Hieronder volgt een korte omschrijving van de drie relevante natuurbeheertypen voor beken uit de index (Schipper & Siebel, 2009). Een volledige beschrijving van de in dit hoofdstuk genoemde natuurbeheertypen voor zowel beken als beekdalen is opgenomen in Bijlage 1.

Grootschalige dynamische natuur van zand- en kalklandschappen (N01.04)

Het natuurtype ‘Grootschalige dynamische natuur van zand- en kalklandschappen’

omvat de meer natuurlijke gebieden in het zand- en het kalklandschap, waarin vooral grondwaterstandsfluctuaties, successie en waterdynamiek van beken in combinatie met integrale begrazing het landschap vormen. Al naar gelang de ligging van het gebied bestaat het uit een groot scala van andere in zand- en kalkgebieden voorkomende beheertypen, die echter vanwege continue veranderingen in het landschap niet in omvang en ligging apart in het beheer kunnen worden vastgelegd.

De randvoorwaarden voor dit natuurbeheertype zijn: (1) dat het betreffende gebied ligt in één van de Zandlandschappen of het Heuvellandschap, (2) dat het landschap wordt gevormd door natuurlijke processen, zoals de werking van wind, (stromend) water en/of grote grazers, en (3) dat de natuureenheid tenminste 500 ha groot is of onderdeel is van een grotere eenheid grootschalige dynamische natuur.

(31)

Rivieren (N02.01)

Het beheertype ‘Rivieren’ omvat, naast al het stromend water en de uiterwaarden van de Rijntakken en de Maas, ook een aantal zijtakken, kleine rivieren of grote beken, zoals de Roer, de Niers en de Overijsselse Vecht. Iedere rivier of ieder riviertra- ject heeft een eigen karakter. De kleine rivieren stromen door zandige gebieden, meanderen breed en hebben soms vrij hoge zandige oeverwallen. In de zomer is er soms weinig wateraanvoer. De variatie in stroomsnelheid en waterkwaliteit is groot, en morfodynamische processen zorgen voor een hoge diversiteit. De (kleine) rivieren zijn internationaal en nationaal van groot belang als leefgebied voor trekvogels, vissen, libellen, kokerjuffers, steenvliegen en haften. Het gaat hierbij bijvoorbeeld om soorten als rivierrombout, bataafse stroommossel, platte zwanen- mossel, bever, barbeel, kopvoorn, rivierdonderpad, meerval, riviergrondel, sneep, winde, rivierprik, zeeprik en aal. Vooral voor trekvissen, zoals elft, fint, houting, steur en zalm, die in Nederland vrijwel niet meer voorkomen, is het belang groot.

Slechts enkele waterplanten komen voor in de rivier zelf: rivierfonteinkruid en doorgroeid fonteinkruid (nu alleen in kleine rivieren).

Door vergroting van de overstromingsvlakten, verbetering van de waterkwaliteit, verbetering van de mogelijkheden voor vistrek, verbetering van de aansluitingen op beken, vergroting van de variatie in verschillende typen wateren en het spon- taan laten ontstaan van zandige oevers kan echter veel gewonnen worden. Vooral de kleine rivieren bieden hiervoor perspectief.

Beken en bronnen (N03.01)

Het beheertype ‘Beken en bronnen’ omvat de natuurlijke waterlopen op de zand- en lössgronden van Noord-, Oost- en Zuid-Nederland, en in de duinen. Het gaat om kleine stromende wateren met hun bronnen, zoals de Regge, de Dinkel, de Berkel, de Dommel, en de Swalm, die uiteindelijk uitmonden in een rivier, in Oost- en Zuid-Nederland, of in een (voormalig) estuarium (Drentse Aa en Boorne in Noord- Nederland). (Mee)stromende wateren zoals molenkolken, sprengen en opgeleide beken behoren eveneens tot dit type.

Beken en bronnen zijn van groot belang voor waterranonkels, fonteinkruiden en sterrekroossoorten, aquatische macrofaunasoorten, rivierkreeft en een groot aantal rheofiele vissen, zoals beekforel, beekprik, en elrits. De beken met beekprik, zeeprik,

(32)

vederkruid, zijn in internationaal opzicht belangrijk (in het kader van Natura 2000).

Natura 2000

Natura 2000 is een Europees initiatief voor een samenhangend netwerk van be- schermde natuurgebieden op het grondgebied van de lidstaten van de Europese Unie. Dit netwerk vormt de hoeksteen van het EU-beleid voor behoud en herstel van biodiversiteit. Natura 2000 omvat alle gebieden die zijn beschermd door de Vogel- en Habitatrichtlijnen van de EU. Het gaat hier dus om gebieden met grote natuurwaarden. Nederland heeft 166 gebieden aangemeld om onderdeel uit te maken van het Nederlandse deel van het Natura 2000-netwerk. In het aanwijzings- besluit van elk gebied staat de exacte begrenzing en welke natuurwaarden (vogels, planten, dieren en hun leefgebieden) we in welke kwaliteit (de doelen) in deze gebieden willen beschermen. Voor elk Natura 2000-gebied moet een beheerplan worden opgesteld waarin staat wat er moet gebeuren om de natuurdoelen voor dat gebied te halen en wie dat gaat doen.

Onder de Natura 2000-gebieden bevinden zich een aantal beken en beekdalen, zoals onder andere de Drentsche Aa, het Dinkelland, de Bekendelle, het Swalmdal en het Geuldal. Ook in Natura 2000-gebieden als de Veluwe en de Kampina en Oisterwijkse Vennen komen waardevolle beekdalsystemen voor.

In het kader van Natura 2000 zijn in Nederland voor 51 habitattypen, 36 habitatsoorten en 95 vogelsoorten, instandhoudingsdoelstellingen geformuleerd. Een toelichting op verschillende ecologische kenmerken en vereisten van deze habitattypen, habitatsoorten en vogelsoorten wordt gegeven in het Natura 2000-profie- lendocument (Ministerie van LNV, 2006). Relevante Natura 2000-habitattypen en -soorten in verband met beekherstel zijn hieronder opgesomd.

Habitattypen

• Beken en rivieren met waterplanten (H3260)

• Stroomdalgraslanden (H6120)

• Zinkweiden (H6130)

• Blauwgraslanden (H6410)

• Glanshaver- en vossenstaarthooilanden (H6510)

• Kalkmoerassen (H7230)

• Vochtige alluviale bossen (H91E0)

(33)

Habitatsoorten

• Beekprik (H1096)

• Drijvende waterweegbree (H1831)

• Gaffellibel (H1037)

• Kamsalamander (H1166)

• Kleine modderkruiper (H1149)

• Rivier- en beekdonderpad (H1163)

Vogelrichtlijnsoorten

• IJsvogel (A229)

• Oeverzwaluw (A249)

Nationaal waterbeleid en beekherstel

In 1985 werd met het uitkomen van de nota ‘Omgaan met Water’ (Ministerie van V&W, 1985) het concept integraal waterbeheer geïntroduceerd. In de Derde en Vierde Nota Waterhuishouding (Ministerie van V&W, 1989, 1998) kreeg in- tegraal waterbeheer verder vorm met kernbegrippen als watersysteembenadering en interne en externe samenhang. Meer dan voorheen richt het waterbeleid zich sinds het verschijnen van deze nota’s op alle aspecten van het watersysteem.

In integraal waterbeheer bestaat het watersysteem uit het geheel van oppervlakte- en grondwater en de bijbehorende waterbodems, oevers, flora en fauna, waterkeringen en technische infrastructuur, en hun onderlinge relaties. Sa- menhang betekent ook dat kwaliteits- en kwantiteitsaspecten van het watersysteem niet los van elkaar kunnen worden gezien. Door het benadrukken van de externe functionele samenhangen van het watersysteem raakte het waterbeleid verweven met andere beleidsterreinen, zoals ruimtelijke ordening, natuur en milieu.

Een belangrijke, daarop volgende, ontwikkeling in het waterbeleid én een motor voor beekherstel was de nota ‘Waterbeleid voor de 21^e eeuw’ (Ministerie van V&W, 2000), ook wel WB21 genoemd. Naar aanleiding van de hoge rivierafvoeren in 1993 en 1995 en de regionale wateroverlast in 1998 werd een nieuwe visie op het wa- terkwantiteitsbeheer geïntroduceerd. De kerngedachte van WB21 is dat er meer ruimte voor water nodig is. De bewustwording van de impact van klimaatverandering, zeespiegelstijging, bodemdaling en verstedelijking op het watersysteem

(34)

Het doel van WB21 is het duurzaam op orde brengen van het watersysteem, daarbij rekening houdend met de effecten van klimaatverandering; kortweg het verho- gen van de veerkacht. Het adagium van WB21 is de trits vasthouden-bergen-afvoeren.

Watersystemen dienen zodanig ingericht te worden dat beken en waterlopen in de haarvaten het water zo lang mogelijk (in de bodem) vasthouden, dat in beekdalen voldoende ruimte wordt gecreëerd om water (op het maaiveld of in de waterlopen) te bergen en dat het water pas in de benedenloop van regionale systemen richting de grote rivieren, en uiteindelijk naar de Noordzee, wordt afgevoerd.

Voor de uitvoering van het WB21-beleid sloten het Rijk, het Interprovinciaal Over- leg, de Unie van Waterschappen en de Vereniging van Nederlandse Gemeenten de Startovereenkomst Waterbeleid 21^e eeuw (2001). Daarmee werd de eerste stap gezet in het tot stand brengen van de noodzakelijke gemeenschappelijke aanpak.

Twee jaar later zijn de resultaten van die samenwerking en van voortschrijdende kennis omtrent het thema neergelegd in het Nationaal Bestuursakkoord Water (Ministerie van V&W, UvW, IPO, VNG, 2003). In 2008 hebben betrokken overheden een vernieuwd bestuursakkoord gesloten (Ministerie van V&W, UvW, IPO, VNG, 2008). De belangrijkste doelstelling was om in 2015 het watersysteem in het ste- delijk en landelijk gebied op orde te hebben. Afgesproken is dat de trits vasthouden-bergen-afvoeren verder in de praktijk wordt gebracht. Waterschappen hebben daarvoor een programma van maatregelen opgenomen in hun Waterbeheerplannen.

Het vergroten van ruimte voor water en het voorkomen van wateroverlast kan worden bereikt door beekdalbreed herstel van beeksystemen, waarin de beekdalen fungeren als retentiegebieden.

Kaderrichtlijn Water

In 2000 is de Kaderrichtlijn Water (KRW) van kracht geworden (Europese Unie, 2000). EU-breed zijn in de KRW afspraken gemaakt om aquatische ecosystemen te beschermen en te verbeteren en water duurzamer te gebruiken. Het doel van de KRW is om voor alle watersystemen in 2015 een ‘goede ecologische en chemische toestand’ te bereiken.

Per stroomgebied binnen de EU zijn alle oppervlaktewateren begrensd en ingedeeld in categorieën en typen. De KRW kent vier categorieën natuurlijke watertypen: rivieren, meren, overgangswateren, en kustwateren. Beken worden in deze indeling gerekend tot de rivieren. De categorie rivieren omvat 18 watertypen, die

(35)

zijn ingedeeld op, onder meer, stroomsnelheid en bodemmateriaal. Per type waterlichaam zijn ecologische referentiecondities bepaald die gelden voor dat watersysteem in een natuurlijke, nagenoeg ongestoorde toestand; in KRW-termen:

een ‘Zeer Goede Ecologische Toestand (ZGET)’. Deze referentietoestand is het hoog- ste van de vijf niveaus op de ‘maatlat’ waarlangs de biologische kwaliteit van de waterlichamen wordt gemeten. De norm voor alle natuurlijke wateren is het bereiken van minimaal een ‘Goede Ecologische Toestand (GET)’. Voor de chemische toestand van waterlichamen is een aparte maatlat opgesteld.

De maatlatten voor de beoordeling van ecologische toestand vallen uiteen in kwaliteitselementen die de biologische, de hydromorfologische en de algemeen fysisch-chemische toestand van het waterlichaam beschrijven (Tabel 1.1). Per kwa- liteitselement zijn voor diverse parameters normen opgesteld waaraan een waterlichaam moet voldoen om als ‘goed’ beoordeeld te worden.

KRW-KWALITEITSELEMENTEN

Kwaliteitselementen die de biologische, de hydromorfologische en de algemeen fysisch-chemi- sche toestand van KRW-waterlichaam beschrijven.

Naast natuurlijke wateren worden kunstmatige, door de mens gecreëerde, en sterk veranderde wateren onderscheiden. Een sterk veranderd water is een van oorsprong natuurlijk oppervlaktewater waarvan het karakter door menselijke ac- tiviteit substantieel veranderd is, zoals een gekanaliseerde beek. Hiervoor gelden TABEL

1.1

BIOLOGISCH

Samenstelling en abondantie waterflora

Samenstelling en abondantie macrofauna

Samenstelling, abondantie en leeftijdsopbouw van vis

HYDROMORFOLOGISCH Afvoerregiem Riviercontinuïteit Morfologie

ALGEMEEN FYSISCH-CHEMISCH Temperatuur

Zuurstofhuishouding Zoutgehalte, verzurings- toestand, nutriënten

(36)

tentieel’ (MEP), de referentie voor sterk veranderde en kunstmatige wateren, is een afgeleide van de KRW-waardering van het meest gelijkende natuurlijke watertype.

Het minimale kwaliteitsniveau waaraan deze sterk veranderde en kunstmatige waterlichamen moeten gaan voldoen is een ‘Goed Ecologisch Potentieel (GEP)’.

OVERZICHT VAN KRW-MAATREGELEN OP HOOFDLIJNEN IN NEDERLAND (Ministerie van V&W, 2009)

Slechts een zeer klein deel van de Nederlandse beken is als natuurlijk KRW-waterlichaam geclassificeerd. Dit geldt alleen voor de Roer, de Roode Beek, de Swalm, de Gulp, de Niers en het Merkske. Alle andere beken in Nederland behoren tot de categorie sterk veranderde waterlichamen. Voor een aantal van de sterk veranderde beken geldt dat zij na uitvoering van beekherstelmaatregelen op lange termijn de

‘Goede Ecologische Toestand’ kunnen benaderen.

TABEL 1.2

KRW-MAATREGELEN

2010-2015 EEMS MAAS RIJN SCHELDE TOTAAL

Vermindering belasting 2 19 37 1 59 stuks

RWZI

Vispassages 18 143 437 37 635 stuks

Aanleg natuur- 108 604 1613 131 2456 km

vriendelijke oevers

Aanpak riool- 67/4 -/74 30/78 - 97/156 ha/stuks

overstorten

Verwijderen veront- -/15 325/1213 5350/2985 -/27 5675/4240 10³ m³/ha reinigde bagger

Inrichten mest- - 102/362 849/18 -/23 951/403 ha/km /spuitvrije zone

Actief vegetatie- 18/41 47/702 769/1273 26/- 860/2016 ha/km /waterkwaliteitsbeheer

Uitvoeren onderzoeks- 9 199 848 13 1069 stuks

maatregelen

(37)

De KRW is een motor voor beekherstel. Het National Waterplan (Ministerie van V&W, 2009) becijferde, dat in Nederland 2456 km oever opnieuw moet worden ingericht om te voldoen aan de ecologische kwaliteitsverbetering die de KRW voor deze waterlichamen verreist (Tabel 1.2). Een deel van deze opgave heeft betrekking op beekherstel. Actuele cijfers over de beekherstelopgave geven de Stroomgebied- beheerplannen (SGBP’s) van de Rijndelta, Maas, Schelde en Eems 2016-2021. (Mi- nisterie van I&M, 2015). In de bijbehorende maatregelenprogramma’s wordt een opgave van 1900 km voor de planperiode 2016-2021 becijferd, en ruim 1250 km voor de periode 2022-2027.

Morfologische aanpassingen van het beekprofiel zijn kosteneffectieve maatregelen gebleken voor verbetering van zowel de hydromorfologische en fysisch-chemische toestand van beken, alsook de biologische toestand. Daarnaast blijkt dat met ‘hermeandering’ een grotere ecologische waarde wordt gecreëerd dan met natuurvriendelijke oevers (Ligtvoet et al., 2008). Hoewel de KRW zich uitsluitend richt op het aquatische deel van het beeksysteem, het beekdal valt buiten het KRW-aandachtsgebied, streven waterbeheerders ernaar om beekherstel integraal en beekdalbreed vorm te geven. De geomorfologische principes van beekherstel zijn daarvoor een goed uitgangspunt.

(38)

THEORETISCH KADER

H2

(39)

THEORIE DE GEOMORFOLOGIE VAN BEKEN EN BEEKDALEN

Beken kunnen op basis van hydrologische, geomorfologische, ecologische en landschappelijke kenmerken, worden ingedeeld in verschillende typen met specifieke eigenschappen (Wolters et al., 2001). Beek en beekdal of overstromingsvlakte vor- men daarbij een eenheid. Bij de typering van beken kunnen verschillende schaalniveaus worden onderscheiden: (1) regio of landschap, (2) stroomgebied, (3) beek en (4) beektraject.

Het vertrekpunt van dit handboek geomorfologisch beekherstel is de regionale landschappelijke context waarin beken voorkomen. Het morfologisch, hy- drologisch en ecologisch functioneren van beken is hiervan tot op het laagste schaalniveaus afhankelijk. Van bron tot monding kunnen beken verschillende landschappen passeren. Wel liggen stroomgebieden van beken meestal voor het grootste deel binnen één type landschap.

In Nederland zijn op macroschaal de onderstaande zeven landschappen of zoge- naamde fysisch-geografische regio’s te onderscheiden (Fig. 2.1).

• Hogere zandgronden

• Heuvelland

• Duinen

• Rivierengebied

• Laagveengebied

• Zeekleigebied

• Getijdengebied, inclusief afgesloten zeearmen

Beken en beekdalen komen in alle landschappen voor, behalve in het getijden- landschap. De meeste beken liggen in de hogere zandgronden. Binnen de hogere zandgronden onderscheiden we drie sub-landschappen met verschillende typen beken: stuwwalbeken, beken in het dekzandlandschap en terrasbeken. Stuwwalbeken ko- men voor op de flanken van de stuwwallen van de Veluwe, Twente en Nijmegen.

Dekzandbeken komen verspreid over het gehele dekzandgebied voor. Zoomen we nader op beken in het dekzandlandschap in, dan kunnen we daarbinnen nog een drietal sub-typen onderscheiden: (1) beken in een dal in het dekzandlandschap, (2) beken in een dal in het dekzandlandschap met een holocene fluviatiele dalvulling van zand en/of leem of klei en (3) beken in het dekzandlandschap in een met veen 2.1

(40)

FYSISCH-GEOGRAFISCHE REGIO’S

De beken in met veen opgevulde dalen lopen aan de randen van het Drents plateau door tot in het laagveengebied. De laatste categorie beken binnen de hogere zandgronden zijn de terrasbeken. Dit zijn beken die ontspringen op oude tektoni- Fig 2.1

Getijdengebied Afgesloten zeearmen Zeekleigebied Duinen Laagveengebied Rivierengebied Hogere zandgronden Heuvelland Niet ingedeeld

(41)

THEORIE sche plateaus en fluviatiele terrassen, zoals de Peelhorst, het plateau van Win-

terswijk en de Maasterrassen. Van de terrasbeken die in de Maas uitmonden ligt de benedenloop binnen de fysisch-geografische regio rivierengebied. Een aparte categorie beken vormen de heuvellandbeken van Zuid-Limburg. Er worden in dit landschapstype geen sub-typen onderscheiden. Dit geldt ook voor de beken in het zeekleigebied. Deze komen alleen voor in West-Brabant als benedenloop van beken van de hogere zandgronden, zoals de Mark. Als laatste categorie kunnen beken in het duinlandschap worden onderscheiden, de duinrellen. Hiervan zijn geen goede voorbeelden meer aanwezig in Nederland.

De belangrijkste typen beken worden beschreven in Bijlage 2. In deze bijlage wordt in Tabel B2.1 de relatie gelegd tussen de landschappelijke beektypen en de hydrologische en ecologische typologieën van beken en verwante ecosystemen, die gemaakt zijn voor de Kaderrichtlijn Water en de Index Natuur en Landschap (paragraaf 1.4).

Stroomgebieden van beken en rivieren worden door Schumm (1977) in drie verschillende zones ingedeeld (Fig. 2.2). De beek is in deze benadering een systeem waarin, door een of meerdere geulen, water en sediment (grind, zand en klei) worden getransporteerd. In stroomafwaartse richting nemen de breedte en diepte van de beek toe. De geomorfologie van beek en beekdal is het resultaat van het soort sediment en de beschikbaarheid daarvan, de transportcapaciteit van de stroom en lokale kenmerken van het landschap (Nanson & Croke, 1992). De onderstaande zones worden daarbij onderscheiden.

• De erosiezone of bovenloop: de relatief hooggelegen zone waarin door neerslag en vanuit bronnen een netwerk van kleine beken is ontstaan die samenvloeien tot een of meerdere grotere beken. In deze zone overheerst erosie.

• De transportzone of middenloop: de zone tussen de hoog- en laaggelegen zones in het stroomgebied, waarin doorvoer van water en erosieproducten (grind, zand en klei) plaatsvindt. Erosie en sedimentatie zijn in deze zone (min of meer) in evenwicht.

• De depositiezone of benedenloop: de laaggelegen zone waarin de erosieproducten worden afgezet. Netto wordt er in deze zone meer sediment afgezet dan er wordt geërodeerd. De depositiezone kan nog worden gesplitst in een zone die